Litar Tiga Fasa | Sistem Bintang dan Delta

Electrical4u

Medan: Elektrik Asas

China

Terdapat dua jenis sistem yang tersedia dalam litar elektrik, iaitu sistem fasa tunggal dan sistem tiga fasa. Dalam litar fasa tunggal, hanya terdapat satu fasa, iaitu arus akan mengalir melalui satu sahaja wayar dan terdapat satu laluan kembali yang dipanggil garis neutral untuk melengkapkan litar. Jadi, dalam fasa tunggal, jumlah kuasa yang boleh diangkut adalah minimum. Di sini, stesen penjanaan dan stesen beban juga akan menjadi fasa tunggal. Ini adalah sistem lama yang digunakan dari masa dahulu.
Pada tahun 1882, inovasi baru telah dilakukan pada sistem polifasa, di mana lebih daripada satu fasa boleh digunakan untuk penjanaan, penghantaran, dan sistem beban. Litar tiga fasa adalah sistem polifasa di mana tiga fasa dihantar bersama-sama dari penjana ke beban.

Setiap fasa mempunyai perbezaan fasa sebanyak 120o, iaitu sudut elektrik 120o. Oleh itu, dari jumlah 360o, tiga fasa dibahagikan secara sama rata kepada 120o setiap fasa. Kuasa dalam sistem tiga fasa adalah berterusan kerana semua tiga fasa terlibat dalam menjana jumlah kuasa. Gelombang sinusoidal untuk sistem tiga fasa ditunjukkan di bawah-
Tiga fasa boleh digunakan sebagai fasa tunggal setiap satu. Jadi, jika beban adalah fasa tunggal, maka satu fasa boleh diambil dari litar tiga fasa dan neutral boleh digunakan sebagai tanah untuk melengkapkan litar.
three phase power

Mengapa Sistem Tiga Fasa Lebih Disukai Berbanding Sistem Fasa Tunggal?

Terdapat pelbagai sebab bagi soalan ini kerana terdapat banyak kelebihan berbanding litar fasa tunggal. Sistem tiga fasa boleh digunakan sebagai tiga litar fasa tunggal, jadi ia boleh bertindak sebagai tiga sistem fasa tunggal. Penjanaan tiga fasa dan penjanaan fasa tunggal adalah sama dalam penjana kecuali susunan kumparan dalam penjana untuk mendapatkan perbezaan fasa 120o. Konduktor yang diperlukan dalam litar tiga fasa adalah 75% daripada konduktor yang diperlukan dalam litar fasa tunggal. Dan juga, kuasa semasa dalam sistem fasa tunggal turun menjadi sifar seperti yang dapat dilihat dari graf sinus, tetapi dalam sistem tiga fasa, kuasa bersih dari semua fasa memberikan kuasa berterusan kepada beban.

Hingga kini, kita boleh katakan bahawa terdapat tiga sumber voltan yang disambung bersama untuk membentuk litar tiga fasa dan sebenarnya ia berada di dalam penjana. Penjana mempunyai tiga sumber voltan yang bertindak bersama dengan perbezaan fasa 120o. Jika kita boleh menyusun tiga litar fasa tunggal dengan perbezaan fasa 120o, maka ia akan menjadi litar tiga fasa. Jadi, perbezaan fasa 120o adalah penting, jika tidak litar tersebut tidak akan berfungsi, beban tiga fasa tidak akan dapat menerima kuasa aktif dan ia mungkin juga menyebabkan kerosakan kepada sistem.

Saiz atau kuantiti logam peranti tiga fasa tidak mempunyai perbezaan yang banyak. Sekarang, jika kita pertimbangkan transformator, ia akan hampir sama saiznya untuk kedua-dua fasa tunggal dan tiga fasa kerana transformator hanya akan membuat hubungan fluks. Jadi, sistem tiga fasa akan mempunyai kecekapan yang lebih tinggi berbanding sistem fasa tunggal kerana untuk jisim atau sedikit perbezaan dalam transformator, tiga fasa akan keluar manakala dalam fasa tunggal, hanya satu sahaja. Dan kerugian akan minimum dalam litar tiga fasa. Jadi, kesimpulannya, sistem tiga fasa akan mempunyai kecekapan yang lebih baik dan lebih tinggi berbanding sistem fasa tunggal.
Dalam litar tiga fasa, sambungan boleh diberikan dalam dua jenis:

Sambungan bintang
Sambungan delta

Kurang biasa, terdapat juga sambungan delta terbuka di mana dua transformator fasa tunggal digunakan untuk menyediakan bekalan tiga fasa. Biasanya, ini hanya digunakan dalam keadaan kecemasan, kerana kecekapan mereka rendah berbanding sistem delta-delta (delta tertutup) (yang digunakan semasa operasi standard).

Sambungan Bintang

Dalam sambungan bintang, terdapat empat wayar, tiga wayar adalah wayar fasa dan keempatnya adalah neutral yang diambil dari titik bintang. Sambungan bintang disukai untuk penghantaran kuasa jarak jauh kerana ia mempunyai titik neutral. Dalam ini, kita perlu datang kepada konsep arus seimbang dan tidak seimbang dalam sistem kuasa.

Apabila arus yang sama mengalir melalui semua tiga fasa, maka ia dipanggil arus seimbang. Dan apabila arus tidak sama dalam mana-mana fasa, maka ia adalah arus tidak seimbang. Dalam keadaan seimbang, tidak ada arus mengalir melalui garis neutral dan oleh itu, terminal neutral tidak digunakan. Tetapi apabila terdapat arus tidak seimbang mengalir dalam litar tiga fasa, neutral memainkan peranan penting. Ia akan mengambil arus tidak seimbang melalui ke tanah dan melindungi transformator. Arus tidak seimbang mempengaruhi transformator dan ia mungkin juga menyebabkan kerosakan kepada transformator, dan untuk ini sambungan bintang disukai untuk penghantaran jarak jauh.
Sambungan bintang ditunjukkan di bawah-

Dalam sambungan bintang, voltan laluan adalah √3 kali voltan fasa. Voltan laluan adalah voltan antara dua fasa dalam litar tiga fasa dan voltan fasa adalah voltan antara satu fasa ke garis neutral. Dan arus adalah sama untuk kedua-dua laluan dan fasa. Ia ditunjukkan sebagai ungkapan di bawah

Sambungan Delta

Dalam sambungan delta, terdapat tiga wayar sahaja dan tiada terminal neutral diambil. Secara normal, sambungan delta disukai untuk jarak pendek kerana masalah arus tidak seimbang dalam litar. Gambarajah ditunjukkan di bawah untuk sambungan delta. Di stesen beban, tanah boleh digunakan sebagai laluan neutral jika diperlukan.
delta connected source
Dalam sambungan delta, voltan laluan adalah sama dengan voltan fasa. Dan arus laluan adalah √3 kali arus fasa. Ia ditunjukkan sebagai ungkapan di bawah,

Dalam litar tiga fasa, sambungan bintang dan delta boleh disusun dalam empat cara yang berbeza:

Sambungan Bintang-Bintang
Sambungan Bintang-Delta
Sambungan Delta-Bintang
Sambungan Delta-Delta

Tetapi kuasa adalah tidak bergantung pada susunan litar sistem tiga fasa. Kuasa bersih dalam litar akan sama dalam kedua-dua sambungan bintang dan delta. Kuasa dalam litar tiga fasa boleh dikira dari persamaan di bawah,

Kerana terdapat tiga fasa, maka gandaan 3 dibuat dalam persamaan kuasa biasa dan faktor daya adalah faktor daya. Faktor daya adalah faktor yang sangat penting dalam sistem tiga fasa dan kadang-kadang disebabkan kesilapan tertentu, ia dibaiki dengan menggunakan kapasitor.